第六单元 第17讲 DNA是主要的遗传物质

1．(2018·浙江嘉兴二模)下列有关肺炎双球菌的叙述，正确的是(　　 )

A．具有核糖体，其形成与核仁有关

B．遗传物质是RNA，只位于拟核区

C．能产生可遗传变异，其来源只有基因突变

D．与R型菌相比，S型菌不易受宿主正常防护机制的破坏

解析：D　[肺炎双球菌是原核生物，细胞中有核糖体，但没有核仁，A错误；肺炎双球菌的遗传物质是DNA，B错误；将加热杀死的S型菌与R型菌混合培养获得S型菌的原理是基因重组，C错误；与R型菌相比，S型菌有荚膜、有毒，不易受宿主正常防护机制的破坏，所以S型菌容易导致机体患病，D正确。]

2．(2018·邯郸模拟)格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验证实了(　　 )

①DNA是遗传物质　②RNA是遗传物质　③DNA是主要的遗传物质　④蛋白质和多糖不是遗传物质　⑤S型细菌的性状是由DNA决定的　⑥在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入了R型细菌的体内

A．①④⑤⑥　　　　　 B．②④⑤⑥

C．②③⑤⑥ D．③④⑤⑥

答案：A

3．某同学重复噬菌体侵染细菌的实验，由于对其中一组噬菌体进行同位素标记时有误(其他操作正确)，导致两组实验结果如表：

以上两组实验对噬菌体进行标记的元素分别是(　　)

A．32P、35S B．35S、32P

C．32P、14C D．32P、32P

解析：C　[解答本题首先要清楚教材相关实验中两组实验的结果：用32P标记的一组放射性主要出现在沉淀物中，用35S标记的一组放射性主要出现在上清液中。然后对比表格中的实验结果可知，第一组是正常的，该组是用32P标记的一组。另一组应为35S标记的一组，但因在同位素标记时有误而出现了异常。将第二组正常的实验结果与异常的实验结果进行对比并分析可知：沉淀物和上清液中均有较高的放射性，其原因一定是用蛋白质和DNA共有的元素对噬菌体进行了标记，如14C或18O或3H或15N。]

4．在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是(　　 )

解析：B　[随着R型细菌转化成S型细菌，S型细菌的数量变化呈现“S”型曲线。R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭，随着小鼠免疫系统的破坏，R型细菌数量又开始增加。]

5．如图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程，由此可以判断下列说法正确的是(　　 )

A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA

B．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中

C．侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程

D．RNA是TMV的主要遗传物质

解析：A　[从图示分析，TMV放入水和苯酚中后，RNA和蛋白质分离，A正确；通过接种的方式，TMV的蛋白质可以进入烟草细胞中，B错误；此实验不能看出TMV的RNA在烟草细胞中进行了逆转录过程，C错误；此实验说明TMV的遗传物质是RNA，而不是蛋白质，同种生物的遗传物质没有主次之分，D错误。]

6．下列有关遗传物质的描述，错误的是(　　)

A．细胞生物的遗传物质都是DNA

B．任何生物个体的遗传物质只有一种

C．肺炎双球菌的遗传物质是DNA或RNA

D．不含DNA的生物，RNA是其遗传物质

解析：C　[一切有细胞结构的生物，遗传物质均为DNA，因而肺炎双球菌的遗传物质是DNA。根据遗传物质的不同，可将病毒分为DNA病毒和RNA病毒两大类，每一种特定的病毒只具有一种核酸。]

7．细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段，从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象，如肺炎双球菌转化实验。S型肺炎双球菌有荚膜，菌落光滑，可致病，对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出了两种突变型：R型，无荚膜，菌落粗糙，不致病；抗青霉素的S型(记为PenrS型)。现用PenrS型菌和R型菌进行下列实验，对其结果的分析最合理的是(　　)

A．甲组中部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后均可康复

B．乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后仍有两种菌落继续生长

C．丙组培养基中含有青霉素，所以生长的菌落是PenrS型菌

D．丁组中因为DNA被水解而无转化因子，所以无菌落生长

解析：D　[甲组中部分R型菌可转化为PenrS型菌，使部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后小鼠不可康复，A错误；乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后只有PenrS型菌落能继续生长，B错误；丙组培养基中含有青霉素，R型菌不能生长，也不能发生转化，所以不会出现菌落，C错误；丁组中因为PenrS型菌的DNA被水解而无转化因子，且R型菌不抗青霉素，所以无菌落生长，D正确。]

8．对①～⑤这五种生物进行分析比较，结果如下表所示：

其中最可能表示肺炎双球菌和噬菌体的分别是(　　)

A．①和② B．⑤和①

C．④和② D．④和①

解析：D　[肺炎双球菌属于原核生物，具有细胞壁，含有DNA和RNA；噬菌体属于病毒，不具有细胞结构，仅含有DNA一种核酸；两种生物均不遵循孟德尔遗传定律。D项符合题意。]

9．甲图所示是将杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化，乙图所示是1952年赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术完成的噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述中，不正确的是(　　)

A．甲图中AB对应时间段内，小鼠体内还没形成大量的免疫R型细菌的抗体

B．甲图中的S型细菌是由R型细菌转化来的

C．乙图中噬菌体被标记的成分是蛋白质，所以沉淀物中完全没有放射性

D．乙图中如果噬菌体和细菌混合后不经过搅拌，则上清液中放射性减弱

解析：C　[甲图中AB对应时间段内由于细菌刚进入小鼠体内，小鼠还没有产生相应的抗体，所以R型细菌会增多，A正确；该实验中部分R型细菌转化成了S型细菌，B正确；从理论上讲，乙图中的放射性只会出现在上清液中，但在实际操作中沉淀物中也会出现部分放射性，C不正确；乙图中的实验如果不经过搅拌过程，则很多噬菌体会附着在细菌表面，经过离心后会进入沉淀物中，使得沉淀物中的放射性增强，上清液中放射性减弱，D正确。]

10．甲、乙为两种不同的病毒，经病毒重建形成“杂交病毒”丙，用丙病毒侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为(　　)

解析：D　[“杂交病毒”丙的蛋白质外壳来自甲病毒，核酸来自乙病毒。丙在侵染植物细胞时，蛋白质外壳留在细胞外，只有核酸进入植物细胞，指导合成相应的蛋白质。因此乙病毒的核酸在植物细胞内可以大量地指导合成乙病毒。]

11．遗传物质的探索过程是一个漫长而曲折的过程，在此过程中，许多科学家进行了实验探究，下列相关实验分析，正确的是(　　 )

A．格里菲思进行的肺炎双球菌体内转化实验证明了遗传物质是DNA

B．艾弗里进行的肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质

C．T2噬菌体侵染细菌的实验中搅拌离心的时间对实验结果有较大影响

D．T2噬菌体侵染细菌的实验也可以用N标记蛋白质和DNA

解析：C　[选项A，格里菲思进行的肺炎双球菌体内转化实验没有证明遗传物质是DNA，只是推测S型细菌内存在某种转化因子，能把R型细菌转化为S型细菌。选项B，艾弗里进行的肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质。选项C，T2噬菌体侵染细菌的实验中搅拌离心的时间对实验结果有较大影响，离心时间过长、过短均能影响实验结果。选项D，T2噬菌体的蛋白质和DNA均含有N，做T2噬菌体侵染细菌的实验时，不能用该元素标记蛋白质和DNA。]

12．1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，实验包括4个步骤：①培养噬菌体，②35S和32P分别标记噬菌体，③放射性检测，④离心分离。

(1)该实验步骤的正确顺序是________。

A．①②④③ B．④②①③

C．②①④③ D．②①③④

(2)下图中锥形瓶内的培养液是用来培养________的，其内的营养成分中能否含有32P？________。

(注：A、C中的方框代表大肠杆菌)

(3)如果让放射性同位素主要分布在图中离心管的上清液中，则获得该实验中的噬菌体的培养方法是(　　)

A．用含35S的培养基直接培养噬菌体

B．用含32P培养基直接培养噬菌体

C．用含35S的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体

D．用含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体

(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现上清液中有放射性物质存在，这些放射性物质的来源可能是________________________________________________________________________。

(5)连续培养噬菌体n代，则含亲代噬菌体DNA的个体应占总数的________。

答案：(1)C　(2)大肠杆菌　不能含有32P　(3)C

(4)有未注入DNA的噬菌体；离心时间过长，子代噬菌体得以释放，经离心后到达上清液中　(5)

13．20世纪70年代，科学家利用小鼠进行了体内转化实验，探究遗传物质。

实验1：R型细菌＋小鼠→存活

实验2：S型细菌＋小鼠→死亡→分离出S型细菌

实验3：S型细菌＋加热＋小鼠→存活

实验4：S型细菌＋加热＋R型细菌＋小鼠→死亡

请回答下列相关问题。

(1)在实验4中死亡的小鼠中能够分离出__________型细菌。

(2)除了用上述注射法，通过观察小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌外，你还可以通过怎样的方法区别R型和S型细菌？________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

(3)下图为实验4中小鼠体内R型细菌增长曲线，请在图中绘出S型细菌的增长情况。

(4)该实验获得的结论是_________________________________________。

(5)一段时间后，给实验3中的小鼠注射S型细菌，请预测该小鼠的生活情况？________；并分析其原因： ______________________________________________。

解析：绘图时需要注意：①S型细菌种群将呈现“S”型增长；②曲线的初始数量应为0，体现转化从无到有的过程；③S型细菌的曲线应先于R型细菌曲线开始增长，且最后数量要高于R型细菌。

答案：(1)S型和R

(2)显微镜下观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养，观察菌落特征，若菌落表面光滑，则为S型；若菌落表面粗糙，则为R型。

(3)如图。

(4)S型细菌中存在着转化因子

(5)存活　加热杀死的S型细菌相当于疫苗，刺激小鼠产生大量的抗体和记忆细胞

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